ŘÍZENÍ KVALITY PROCESŮ ZPRACOVÁNÍ BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÝCH ODPADŮ QUALITY CONTROL OF BIODEGRADABLE WASTE PROCESS

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS ŘÍZENÍ KVALITY PROCESŮ ZPRACOVÁNÍ BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÝCH ODPADŮ QUALITY CONTROL OF BIODEGRADABLE WASTE PROCESS MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR MARIA ISKANDIROVA Ing. PETR KOŠKA, Ph.D. BRNO 2012

2

3

4

5 Str. 5 ABSTRAKT Produkce odpadu a obzvláště pak biologicky rozložitelného odpadu provází lidstvo od počátku jeho existence. Tato práce se zaobírá popisem a dělením dostupných technologií zpracování těchto odpadů, včetně výhod a nevýhod jejich použití. Dále je pak zaměřena na již podrobnější popis technologie kompostování a popis řízení samotného procesu kompostování s možností ovlivnění jeho výsledných parametrů. Poskytnuté informace od firmy VIA ALTA a.s. z provozu jejich kompostárny v Blansku posloužily k názornému popisu technického vybavení pracoviště, včetně pracovních a technologických postupů. KLÍČOVÁ SLOVA Biologicky rozložitelný odpad (BRO); odpad; kompost; anaerobní digesce; recyklace; spalování; termické zpracování; skládkování; ABSTRACT The waste production and especially biodegradable waste is following mankind since the beginning of his existence. This thesis deals with a description and dividing of current available waste process technologies, including description of their advantages and disadvantages. The work is also focused on the more detailed description of the composting technology, its control and opportunities to influence on resulting parameters of compost product. The information about technical description of workplace equipments, including industrial and technological processes was provided by the company VIA ALTA from their compost plant in Blansko. KEY WORDS Biodegradable waste (BDW); Waste; Compost; Anaerobic Digestion; Recycling; Burning; Combustion; Thermal Processing; Landfill;

6 Str. 6 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE ISKANDIROVA, M.: Řízení kvality procesů zpracování biologicky rozložitelných odpadů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí diplomové práce Ing. Petr Koška, Ph.D.

7 Str. 7 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem byla seznámena s předpisy pro vypracování diplomové práce a že jsem celou diplomovou práci vypracovala samostatně. Při vypracování diplomové práce jsem respektovala ustanovení předpisů pro diplomové práce a jsem si vědoma toho, že v případě jejich nedodržení nebude moje diplomové práce vedoucím diplomové práce přijata. V Brně dne.. podpis

8 Str. 8 PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych chtěla poděkovat všem, kteří se jakýmkoliv způsobem podepsali na vzniku této diplomové práce. Zvláště bych chtěla poděkovat svému vedoucímu diplomové práce Ing. Petru Koškovi, Ph.D. za cenné připomínky a rady při vypracování diplomové práce.

9 Str. 9 OBSAH 1 Úvod Technologie zpracování odpadů Biologicky rozložitelný odpad Složení biologicky rozložitelného odpadu Nakládání s biologicky rozložitelným odpadem Zpracování biologicky rozložitelného odpadu Podrobný popis zpracování biologicky rozložitelného odpadu Recyklace Termické zpracování (spalování) Skládkování Biologické zpracování biologicky rozložitelných odpadů Kompostování Proces kompostování Přejímka surovin Vstupní úprava surovin Kontrola kvality hotového kompostu Uvádění kompostu na trh Typy kompostáren Kompostování v pásových hromadách Kompostování v pásových hromadách na zastřešené ploše Kompostování ve vacích Kompostování přímo na poli Polní kompostování Malá zařízení Činnost společnosti VIA ALTA v oblasti kompostování biologicky rozložitelného odpadu Popis společnosti VIA ALTA Popis kompostárny provozované společností VIA ALTA a.s Přejímka odpadů na kompostárnu Popis provozní haly a přilehlých venkovních ploch Technické vybavení kompostárny Popis pracovního postupu kompostování Vlastní technologický postup Řízení obsahu produktů nacházejících se v surovinách Energetická náročnost procesu Opatření k omezení negativních vlivů kompostárny pro případ havárie Zabezpečení ochrany kompostárny Povinnosti kompostárny Povinnosti obsluhy kompostárny Řízení kvality procesu kompostování Ovlivnění kvality kompostu ve fázi předzpracování Obsah vody ve vstupní surovině Obsah rozpustných pevných látek ve vodě vstupní suroviny Obsah nerozpustných pevných látek ve vodě vstupní suroviny Obsah toxických látek ve vstupní surovině Obsah plynných látek ve vstupní surovině...51

10 Str Složení vstupních surovin Předzpracování vstupní suroviny velikost komponentů Předzpracování vstupní suroviny homogenizace Teplota vstupní suroviny Ovlivnění kvality kompostu při samotném procesu kompostování Teplota procesu Voda Provzdušnění Překopávání Konečná úprava vzniklého kompostu Dozrávání vzniklého produktu Postprocesní zpracování vzniklého produktu Balení vzniklého produktu Optimalizace procesu kompostování Příklady optimalizace Všeobecné příklady optimalizace Optimalizace složení vstupních surovin Návrh a projektování kompostárny Analýza optimalizace činnosti kompostárny v Blansku Závěr Použitá literatura Seznam použitých symbolů a zkratek Seznam příloh Příloha A Příloha B... 77

11 Str ÚVOD Člověk při své činnosti již od počátku své existence produkoval odpad. Bohužel jeho produkce neustále stoupá jak v západním světě, tak i v rozvojových částech světa. A v určitých přelidněných oblastech začíná být odpad skutečně smrtící hrozbou. Nejčastějším způsobem jeho skladování je organizace nezajištěných skládek nebo nekontrolovatelné spalování při nízkých teplotách. Při obou těchto na světě nejčastějších i nejlevnějších metodách zpracování odpadů unikají do životního prostředí toxické látky, které buď přímo ovlivňují lidské zdraví, nebo se dostávají do biogenního koloběhu a díky akumulaci ovlivňují dlouhodobě zdraví člověka i celé přírody. Z těchto důvodů je nutné i v těch nejchudších zemích světa zvolit lepší a k životnímu prostředí šetrnější technologie zpracování či uskladnění. Z historického hlediska si lidé již v době 8000 až 9000 let před n. l. uvědomili vztah mezi hygienou a vznikem epidemií. A proto začali skladovat odpad mimo svá sídla a města, tak aby zabránili šíření různých nemocí, nekontrolovatelnému množení krys a jiných divokých zvířat. Ale také tak, aby odpad neznečistil povrchovou i podzemní pitnou vodu. [1, 2] Dnešní moderní technologie nám při zpracování odpadu kromě šetrnějšího postoji k životnímu prostředí umožňují navíc získávat teplo, látky použitelné pro další technologické zpracování, případně látky, z nichž je možné získávat teplo jejich postupnou přeměnou po delší dobu. Navíc větší množství užitku je možné získat z odpadu, který je biologicky rozložitelný, což znamená, že tento odpad může být zpracován aerobním nebo anaerobním způsobem. Biologicky rozložitelný odpad (dále BRO) je možné různými technologickými procesy rozložit na jednodušší látky, z větší části anorganické. Navíc tento proces opět uvolňuje určitou část tepelné energie, kterou je možné nadále využít. Výsledný produkt zpravidla nachází také své uplatnění například kompost. Dle právních předpisů a Zákonu o odpadech č. 185 (2001 Sb.) je odpad definován jako každá nemovitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl či povinnost se jí zbavit a přísluší do některé ze skupin odpadů, uvedených v Příloze A. Smysl dělení odpadu podle této terminologie a řazení ho do skupin je univerzální a neplatí pouze pro biologicky rozložitelný odpad. Tato práce se ve svém úvodu zaměřuje na popis vzniku biologicky rozložitelného odpadu a vývoj moderních technologií, které dokáží takový odpad zpracovat, snížit jeho toxicitu, objemové množství nebo ho částečně recyklovat a tím šetřit přírodní zdroje, energie a životní prostředí. Dále pak detailně popisuje vybranou technologii zpracování BRO kompostování. Kde je komplexně popsán jak samotný průběh kompostovacího procesu, tak dnes používané principy zpracování biologicky rozložitelného odpadu touto formou. Ve spolupráci s firmou VIA ALTA a.s. byly popsány pracovní a technologické postupy, které tato firma uplatňuje na své provozní kompostárně v Blansku. Nakonec je v práci kapitola, věnována popisu principu řízení jakosti procesu i výsledného produktu při technologickém zpracování BRO pomocí kompostování. Je zde uvedeno i několik optimalizací převážně v provozně-ekonomické sféře za účelem snížení provozních nákladů kompostárny a zvýšení kvality výsledného kompostu.

12 Str TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ Jinými slovy odpad je to, co člověk potřeboval, ale už nepotřebuje a musí se ho nějakým způsobem zbavit. Nějakým způsobem zbavit znamená najít vhodnou technologii, pomocí které se dá odpad maximálně zredukovat, případně částečně zužitkovat a co nejmenší množství uložit. Výběr vhodné technologie mnohdy závisí na tom, z čeho se odpad skládá (jeho charakter, toxicita apod.) a co z toho odpadu chceme získat. Skladování odpadu je nejjednodušším a zároveň jedním z nejstarších způsobů jeho likvidace. Nicméně v dnešním přeplněném světě je to otázka omezeného prostoru pro skládky. Je třeba si také uvědomit, že průměrný člověk průmyslového západního světa vyprodukuje za rok až 800 kg odpadu. Odpad je možné také spalovat, opět je to jeden z nejstarší a ne příliš složitých způsobů, ale zde je důležitou otázkou ekologie, protože společně s jeho hořením se do okolního vzduchu a životního prostředí vylučuje velké množství škodlivých a karcinogenních látek. Navíc pokud hoření neprobíhá rovnoměrně, bez dostatečného přístupu vzduchu-kyslíku, vznikají další, zdraví a životnímu prostředí nebezpečné látky. Dalším technologickým zpracováním je recyklace. V současné době je to jeden z nejvíce ekologicky preferovaných způsobů zpracování. Umožňuje nám získání většího množství znovupoužitelných surovin z odpadků a jejich navrácení zpět do výrobního cyklu. Při zpracování biologicky rozložitelného odpadu je nejrozšířenějším technologickým postupem kompostování. Umožňuje nám přirozeným procesem biologicky rozložitelný odpad přeměnit na další použitelné látky. Na technologické úrovni je v současné době vyvinuta celá řada dalších způsobů, které mají své výhody, ale i nevýhody. Dnes nacházejí své uplatnění pouze ty technologie, které jsou ekonomicky výhodné. Bohužel právě ty ekonomičtěji náročnější umožňují zbavit se odpadu takřka beze zbytku a s minimálním znečištěním životního prostředí. Naopak metody, ekonomicky šetrné, jsou v dnešní době používány nejvíce. Abychom mohli srovnávat různé technologické způsoby zpracování biologicky rozložitelných odpadů, potřebujeme vytvořit jejich podrobný popis. Právě tomuto popisu bude věnována první část práce. 2.1 Biologicky rozložitelný odpad Jak už bylo řečeno v úvodu a na začátku této kapitoly, tak biologicky rozložitelný odpad je odpad, který může být zpracován aerobním nebo anaerobním způsobem. Z BRO se může mezi ostatními odpady získat největší množství užitku, zpětně a ekologicky získané energie, případně dalších upotřebitelných surovin, protože obsahují velké množství rostlinných zbytků a organických látek, které je možné opět stabilizovat a opět výhodně uvádět do přírodního koloběhu, například jako organické hnojivo, kompost apod. Také je možné je různými technologickými procesy rozložit na látky jednodušší, z větší části anorganické, látky, navíc za uvolnění tepelné energie, kterou je možné nadále využít. Zvláštní kapitolou je bioplyn, který je možné akumulovat a podle potřeby využívat k pohonu, ohřevu TUV, případně k výrobě elektrické energie, nebo jako náhrada motorového paliva. [3] Složení biologicky rozložitelného odpadu Ke vzniku BRO zpravidla z největší části přispívají následujících průmyslová a jiná odvětví: zahradnické, lesnické, zemědělské odpady, odpady z potravinářského a

13 Str. 13 papírensko-celulozářského průmyslů, odpady z kožedělného a textilního průmyslů, ze zpracování dřeva, papírové a dřevěné obaly, čistírenské a vodárenské kaly. Zvláštní kategorií BRO, se kterou se setkáváme velmi často v domácnostech nebo na ulicích, je komunální odpad bioodpad, který běžně tvoří 30 až 40 % komunálního odpadu. V následující tabulce 2-1 je znázorněn původ a složení jednotlivých složek biologicky rozložitelného odpadu. Tab. 2-1 Složení biologicky rozložitelného odpadu [4] Číslo Původ Složky Popis Odpady z rostlinné výroby 1 Odpady ze zemědělské činnosti 2 Odpady z potravinářského průmyslu 3 Kaly z čistíren odpadních vod 4 Zahradnické odpady Odpady živočišného původu Odpady z mlynářského průmyslu Odpady ze sladovnického průmyslu Odpady s pivovarského průmyslu Odpady ze škrobárenského průmyslu Odpady z lihovarnického průmyslu Odpady z cukrovarnického průmyslu Odpady z tukového a olejářského průmyslu Odpady z konzervárenského průmyslu Odpady z vinařského průmyslu Odpady mlékárenského průmyslu Odpady z masného průmyslu Odpady ze zeleniny: kořenové plodové košťálové Listí BRO z ovocných sadů BRO z vinic Výlisky z hroznů - matoliny Výlisky z jablek Silážní šťávy, sláma, bramborová nať, znehodnocená krmiva (zelená píce, seno, siláže, senáže), nadzemní hmota plodin na semeno po chemickém ošetření desikaci, řepný chrást Chlévská mrva (chlévský hnůj), močůvka, hnojůvka, kejda Otruby, zadní mouky, zemitý prach Zadina, splávky odpadní máčecí vody Odpadní vody, pivovarské kvasnice, pivovarské mláto, hořké kaly Plavící a prací vody, zdrtky (odpadní drť brambor) Výpalky, lihovarnická šáma, odpadní vody Odpadní vody, melasa, zemité kaly, saturační kaly, vyslazené řízky, řepné kořínky a úlomky Slupky, pokrutiny, olejnaté kaly, pokrutinové šroty, olejnatá drť Listeny a košťály, výlisky, slupky, zeleninová nať, semena, odpadní vody Kvasničné kaly kašovité, pastové Syrovátka, mlékárenské kaly Krev, kosti, rohovina, tukové odpady, odpady z jatek Veškeré nadzemní části, poškozené a nestandardní kořeny, zbytky po čistění Nať s kořeny, listy, plevelné rostliny Listeny, košťály, kořeny

14 Str. 14 Číslo Původ Složky Popis 5 Produkce zahradních BRO v komunální sféře BRO z údržby stromů Mladé výhony, včetně kosterních větví, kmenů a pařezů ošetřovaných či likvidovaných dřevin BRO z údržby keřů 6. Ostatní druhy BRO 7 Biologicky rozložitelný komunální odpad ze separovaných sběrů (BRKO) BRO z zemědělsky nevyzívaných ploch BRO z údržby trávníkových ploch BRO z ostatních okrasných ploch Listí lesních dřevin Jehličí Drcený klest lesní štěpka Kůra Piliny a hobliny Z tabulky 2-1 je patrné, že BRO zabírají rozsáhlou oblast vzniku, která se přímo dotýká většiny průmyslových odvětví, činnosti lidí a továren, které zpracovávají přírodní suroviny Nakládání s biologicky rozložitelným odpadem Stejně jako nakládání s jakýmkoli odpadem, tak i nakládání s BRO vyžaduje dodržení určitých právních předpisů. Veškerá právní dokumentace v této oblasti je zaměřená na předcházení vzniku odpadů nebo jeho omezení. A pokud již odpady tohoto charakteru vzniknou, tak další nakládaní musí zajistit jejich maximální využití jako druhotné suroviny v původní nebo upravené formě a minimální škodu životnímu prostředí. Následující obrázek 2-1 znázorňuje dělení cílů odpadového hospodářství, které se na jedné straně stará o minimalizace a předcházení vzniků odpadů a na straně druhé pokud již tyto odpady vzniknou, říká jak s nimi naložit. Obr. 2-1 Cíle odpadového hospodářství

15 Str. 15 Podle zákona o odpadech č. 185/2001 Sb. nakládání s odpady (a taky s bioopady) je možné rozdělit do několika skupin. Tou první je jeho shromažďování na jednom místě. Aby bylo možné odpad shromáždit, je nutné zrealizovat jeho sběr, případně výkup. Zpravidla je odpad nutné shromáždit na jednom místě, takže je třeba uvažovat o přepravě, či dopravě. Samostatným úkonem při nakládání s odpady je jejich skladování, případná následující úprava, využití, či odstranění nežádoucích částí a složek. V rámci odpadového hospodářství musí být dodržována následující hierarchie způsobů nakládání s odpady: 1) předcházení vzniku odpadů; 2) příprava k opětovnému použití; 3) recyklace odpadů; 4) jiné využití odpadů (např. energetické); 5) odstranění odpadů; [5] Zpracování biologicky rozložitelného odpadu Všechny druhy odpadů je možné rozdělit do dvou velkých skupin - zpracovatelné a nezpracovatelné. Stejně tak je možné BRO rozdělit do těchto dvou skupin, případně jeho separovatelné části. Zpracovatelné odpady se pak ještě dělí na zpracovávané a nezpracovávané. Z hlediska tohoto dělení je většina BRO zpracovatelná a zpracovávaná. To znamená, že tento odpad lze využit jako druhotnou surovinu v různých výrobních procesech. [6] 2.2 Podrobný popis zpracování biologicky rozložitelného odpadu Dále je možné popsat možnosti, které máme pro zpracování BRO, případně další využití surovin nebo energií, které vznikají při zpracování. Všechny možné technologie zpracování odpadů můžeme rozdělit do následujících čtyř skupin: recyklace; skládkování; termické zpracování odpadů (spalování); biologické zpracování odpadů (anaerobní digesce a kompostování); Obr. 2-2 Hierarchie použití metod zpracování BRO [31]

16 Str. 16 Vždy je nutné využít veškerých možností zpracování biologicky rozložitelného odpadu. Musí být tedy dodržovaná hierarchie použití možných metod zobrazená na obrázku Recyklace Pro nás asi nejdůležitější, také z hlediska šetření přírodních zdrojů a ekologie nejvýznamnější, je recyklace. Je to technologie zpracování odpadu založená na opětovném využívání odpadů, látek a energií jako druhotných surovin. Umožňuje navracení zpracovávaných látek zpět do výrobního procesu a zpracování nových materiálů. Recyklace šetří přírodní zdroje, energii a snižuje ekologické zátěže životního prostředí škodlivými látkami. [7] Mezi biologicky rozložitelné odpady, které je možné zpracovat pomocí recyklace patří odpady papírensko-celulozářského a textilního průmyslů Recyklace v papírenském průmyslu Recyklace v papírenském průmyslu se skládá z následujících procesů: 1) třídění papíru na jednotlivé druhy na třídící lince a jejich lisování do balíků, případně do jiných útvarů; 2) přeprava jednotlivých druhů papíru v papírnách, které se skládají z rozvlákněného papíru ve vodě, spočívá v natírání vlákniny na síta, předsoušení, lisování, hlazení a dosoušení; 3) výroba z recyklovaného papíru, například novinový papír, sešity, obaly na vejce, lepenkové krabice nebo toaletní papíry; Díky tomuto procesu může být papír recyklován až sedmkrát, pak je papírové vlákno už tolik krátké a nekvalitní, že se nezachytí na papírenských sítech, ale je stále možné jeho využití například k výrobě tepelné energie. Na následujícím obrázku 2-3 je ukázka průmyslové recyklace v papírenském průmyslu. [8, 9] Obr. 2-3 Recyklace v papírenském průmyslu

17 Str Recyklace v textilním průmyslu Výrobky textilního průmyslu je možné recyklovat následujícím způsobem: 1) třídění textilie podle předpokládaného účelu použití; 2) třídění materiálu ke zpracování na druhotné suroviny s ohledem na možný způsob úpravy odpadu podle materiálového složení, barevného odstínu, technologie původního zpracování atd.; 3) Úprava na druhotné suroviny, které se většinou získávají ve formě vláken. Vlákna můžou procházet z vyčištěných vlákenných odpadů přádelen, roztavených odpadů z umělých vláken, plošných textilií rozvolněných trháním a (částečně) rozvolněných plošných textilií a nití krácených sekáním. Získané druhotné suroviny se přidávají do přízí, netkaných textilií, granulátů a tavenin na nové zvlákňování. Na následujícím obrázku 2-4 je ukázka průmyslové recyklace v textilním průmyslu. [10] Obr. 2-4 Recyklace v textilním průmyslu Všeobecná recyklace v průmyslu Základní obecný postup procesu všeobecné recyklace je zobrazen na obrázku 2-5. Vždy počítá s několikanásobným navrácením již použitého výrobku opět buď do výroby, nebo k úpravě surovin. Pokud již není možné surovinu nebo výrobek nadále recyklovat nebo také při recyklaci dochází k určitým ztrátám, je snaha o návratu suroviny do přírodního prostředí, kde se časem rozloží na původní činitele. Obr. 2-5 Lineární proces recyklace [5]

18 Str. 18 Dále jsou uvedený a nevýhody recyklace, které doprovází zpracování odpadu. Mezi výhody patři následující vlastnosti procesu: úspory prvotních surovin a jejich zachování pro příští generace; snížení ničení krajiny při těžbě surovin; snížení spotřeby energie a znečistění při výrobě z druhotných surovin; menší náklady na zpracování odpadů; Bohužel každá technologie zpracování odpadu má své nevýhody, kterými v případě recyklace jsou: nemožnost nekonečné recyklace; vysoká cena recyklovatelného výrobku, která může překročit cenu výrobku z prvotní suroviny; [8] Termické zpracování (spalování) Druhou možností zpracování biologicky rozložitelných odpadů představuje termické zpracování, což je proces působení na odpad teplotou přesahující mez její chemické stability, tedy chemických vazeb, které se při překročení této teploty ničí a látka se přeměňuje na své subčinitele. U organických látek dochází k přeměně na jednodušší organické látky a v nejvyšším stádiu se tyto látky přeměňují na anorganické. Termické metody zpracování odpadu můžeme rozdělit na oxidační procesy, kam patří spalování, a na redukční procesy, mezi které patří pyrolýza a zplyňování odpadů Pro termické zpracování BRO se zpravidla využívá spalování. Spalováním je chemická reakce, při které dochází za vysokých teplot a přístupu vzduchu (kyslíku) k oxidaci paliv s intenzivním uvolněním tepla. Mezi BRO, které mohou být zpracovány spalováním patří komunální, zemědělské a lesnické odpady. Proces samovolného spalování biologicky rozložitelných odpadů probíhá při teplotě 800 až 1450ºC a tlaku 1 bar ve vzdušné atmosféře. Produkty procesu jsou anorganické plyny a látky: CO 2, H 2 O, O 2, N 2, popel a struska. [11, 12] Proces spalování Celkový proces spalování se skládá z následujících fází: 1) Předsoušení odpadů: teplota kolem 100 C, voda v odpadu se mění v páru 2) odplyňování odpadů: teplota 200 až 600 C, hořlavé látky se přeměňují na těkavé složky 3) zapálení odpadů: teplota 500 až 800 C, prohořívá lože odpadů 4) hoření: teplota 1000 až 1100 C, v loži vzniká popel a škvára 5) vyhořívání a odvádění tepla: teplota je až 1200 C, odvádí se teplo, z roštu odcházejí popel, škvára a nespalitelný zbytek odpadů [13] Ukázka ze spalovny BRO je znázorněna na obrázku 2-6.

19 Str. 19 Obr. 2-6 Ukázka z procesu spalování BRO Celý proces spalování je znázorněn na následujícím schématu viz. obrázek 2-7, kde se opět využívá co největší redukce pevných opadů. Hlavní částí je spalovací pec, kde se spalováním získává teplo, které je možné použít jak k udržení samotné reakce, tak k dalším technologickým účelům. Organické látky se ve spalovací peci mění na anorganické převážně pevného, ale také plynného skupenství. Látky plynného skupenství po průchodu přes zachytávače sazí a filtry jsou vypouštěny do životního prostředí nebo uskladněny a dále technologicky zpracovány. Vzniklými pevnými látkami je popel, případně zachycené saze a struska. Bohužel jsou v pevném odpadu koncentrovány škodlivé látky a toxické těžké kovy, proto je nutné s ním zacházet jako s toxickým materiálem. Nejčastěji se skladují nebo ukládají do předem určených skládek a úložen popela. [14] Obr. 2-7 Postup spalování odpadů [14]

20 Str Výhody a nevýhody spalování Mezi hlavní výhody této technologie zpracování odpadu patří: vysoká rychlost zpracování při porovnávání s kompostováním a skládkováním; možnost spalování odpadů různých konsistencí a původu; snížení objemu ukládaných odpadů o 70 až 99 %; možnost využití tepla uvolněného při spalování odpadu nebo jeho přeměna na jinou formu energie (výroba elektrické energie a páry, ohřev vody); dokonalá hygienizace při zpracování biologicky nebezpečného odpadu; detoxikace organických polutantů; Oproti výhodám stojí následující nevýhody: stavba spalovny je finančně náročná akce; vysoké náklady na provoz a údržbu spalovny; nedokonalé spalovaní vede ke vzniku škodlivých organických chlorovaných a fluorovaných sloučenin; potřeba kvalifikované obsluhy; [8, 15] Skládkování Třetí možný způsob zpracování odpadů je skládkování. Skládkování je způsob nakládání s odpady, který předpokládá ukládání odpadu na skládky. Skládkou je myšleno technické zařízení určené k odstraňování odpadů jejich trvalým uložením na povrchu země nebo v zemi. Tento způsob je posledním v řetězci odstraňování odpadů. Skládkování BRO bohužel vede ke vzniku nebezpečného skleníkového plynu metanu, který významně přispívá k globálnímu oteplování, proto množství ukládaných na skládky BRO je omezeno požadavky Směrnice rady 99/31/EC platná v EU "O skládkování odpadů". Omezení skládkování BRO se může řešit třeba zvýšením recyklace papíru, kompostováním BRO a nebo spalováním směsného komunálního odpadu. Ukázka skládkování biologicky rozložitelných odpadů je uvedena na obrázku 2-8. [16] Obr. 2-8 Skládkování biologicky rozložitelných odpadů

21 Str Biologické zpracování biologicky rozložitelných odpadů Biologickému zpracování podléhají: komunální odpady; lesnické odpady; zemědělské odpady z rostlinné a živočišné výroby; kaly z čističek odpadních vod; odpady z potravinářského a dřevozpracujícího průmyslu; Všechny možné metody zpracování BRO můžeme rozdělit do dvou skupin. Těmi jsou metody založené na: aerobním rozkladu; anaerobním rozkladu; Mezi aerobní procesy rozkladu patří již zmíněné kompostování, což je aerobní biologický proces rozkladu, během kterého se organická hmota přeměňuje na stabilní humusové látky. Během tohoto procesu musí být zajištěn dostatečný přístup vzduchu, který je nezbytný pro rozvoj aerobních mikroorganismů potřebných pro rozklad organické hmoty. [8, 17, 18] Konečným produktem kompostování je kompost, což je organické hnojivo obsahující stabilizované organické látky a rostlinné živiny, používané pro zlepšení půdy a mající deklarované kvalitativní znaky. Ukázka kompostování BRO je znázorněna na obrázku 2-9. [18, 19] Obr. 2-9 Kompostování BRO Následující tabulka 2-2 zahrnuje seznam odpadů, které patří nebo naopak nepatří do odpadů zpracovávaných kompostováním. Tato hranice dělení není vždy pevná, neboť není zákonem pevně dána, ale tímto doporučením se předchází nežádoucím vlivům nebo dopadům na výsledný produkt, který by nebyl kvalitní a neměl by dané deklarované kvalitativní znaky. Při kompostování za kontrolovaných podmínek a pomocí bakterií, hub, hmyzu a žížal se organické látky velmi rychle rozkládají a tím přírodní cestou dochází k recyklaci dusíku, draslíku fosforu a dalších prvků. [8, 17]

22 Str. 22 Tab. 2-2 Odpady podléhající/nepodléhající procesu kompostování [17] Do kompostu patří - listí, drobné nebo drcené větve - hnůj od hospodářských zvířat - piliny a jemný dřevní odpad - běžný kuchyňský odpad rostlinného původu - drcený karton a papír běžného původu - zbytky ovoce a zeleniny - tráva a běžné druhy plevele - zelené části rostlin Do kompostu nepatří - dřevěné odřezky a větve ve velkých kusech či průměrech - semena invazivních plevelů - překližka a jiné materiály ze dřeva s pojivy - zbytky rostlin zasažené úpornými druhy plísní - lakované nebo natírané dřevo - maso, drůbež a mléčné výrobky - křídový nebo voskovaný papír Proces kompostování Proces kompostování je možné rozdělit na tři fáze: mezofilní (zvýšení teploty na 25 až 45 C vlivem mikroorganizmů, klesání ph pod vlivem tvorby organických kyselin (propanová, octová, máselná, mravenčí), rozvoj plísní a mezofilních mikroorganizmů, rozklad lehce rozložitelných látek (cukry, lipidy, škroby, bílkoviny apod.) na jednodušší látky); termofilní (zvýšení teploty působením biologické oxidace termofilními bakteriemi (aktinomycety, mykobakterie apod.) na 45 až 70 C., rozklad celulózy, ligninu a jejich přeměně na humus, narušení plevelů a odstranění patogenních mikroorganizmů); dozrávací (dozrávání kompostů, teplota blízká okolí, stoupání ph, stabilizace humusových látek a dotváření stabilního kompostu; [20, 21] Rozsah kompostování Komunitní - to je systém sběru a shromažďování rostlinných zbytků z údržby zeleně a zahrad na území obce, jejich úprava a následné zpracování na zelený kompost, který může být využit k údržbě a obnově veřejné zeleně obce. To je jeden ze způsobů předcházení vzniku odpadů, při kterém není potřeba vést evidenci použitých materiálů. Systém komunitního kompostování je nekomerční a vyrobený "zelený" kompost lze využít jenom k údržbě a obnově zeleně na území obce. [22, 23] Domácí (domovní) - domácí kompostování je ještě jeden ze způsobů prevence vniku odpadů. Tento typ kompostování se používá, jestliže na území obce převažují rodinné domky se zahradami. Kompostování se probíhá v kompostérech nebo na zakládkách na zahradě, každý provozovatel zahrady si kompostuje své odpady a vyrobený kompost používá na své zahradě. Výhodné je pro obce systém domovního a komunitního kompostování propojovat. [23] Centrální (průmyslové) - centrální kompostování je vcelku náročná činnost, který musí splňovat řadu vodohospodářských a hygienických předpisů a také předpisy odpadového hospodářství. Kompostování je mechanizováno a provádí se na kompostovišti nebo na průmyslové kompostárně na kompostových zakládkách nebo v biofermentorech s použitím jednoúčelových strojů nebo univerzálních mechanizačních prostředků. Centrální kompostování organizují obce a jejich technické služby nebo soukromé podnikatelské subjekty. [24]

23 Str Výhody a nevýhody kompostování Mezi hlavní a jedinečné výhody kompostování patří: šetrnost k životnímu prostředí; ničení všech hnilobných a většiny jedovatých látek během velmi krátké doby; klesání objemu odpadu až o 50 %; tvoření během kompostování cenných humusových látek, které prospívají půdě, oživují jí, zvyšují odolnost proti chorobám a ničí většinu semen plevelů; Stejně i jako ostatní metody má tato metoda své nevýhody: vznik skleníkového plynu; vysoké náklady na dostatek vody; záběr potřebné plochy na dlouhou dobu; [8, 25] Anaerobní digesce Mezi hlavní anaerobními technologiemi zpracování BRO patří anaerobní digesce, kterou je možné dále dělit na: anaerobní fermentaci; anaerobní stabilizaci; Samotná anaerobní digesce představuje složitý kontrolovaný mikrobiální rozklad BRO, probíhající na bioplynových stanicích bez přístupu vzduchu za vzniku bioplynu a digestátu. Konečnými výslednými produkty této technologii jsou: [26] elektrická energie; teplo; kompost; Zpracování anaerobní digescí podléhá zejména separovaný kuchyňský odpad včetně odpadních tuků, zeleninový odpad z tržišť a živností a tráva z údržby veřejné zeleně. Pomocí anaerobní digesce lze také zpracovávat odpady z živočišné a rostlinné výroby, ze stravování, BRKO, fytomosy a čistírny odpadních vod. Ukázka průmyslové anaerobní digesce je znázorněna na obrázku [27] Obr Ukázka průmyslového zpracování BRO anaerobní digescí

24 Str. 24 Proces anaerobního rozkladu probíhá působením různých bakterií. Mikrobiologické prostředí daného procesu zahrnuje čtyři hlavní skupiny mikroorganismů: hydrolytické bakterie; acetogenické baktérie (obligátní a fakultativní anaeroby); homoacetogenické bakterie; metanogenní; Na správné činnosti těchto mikroorganismů závisí úspěšný průběh procesu anaerobní digesce. Takže je potřebné zajistit vhodné životní podmínky a těmi jsou: striktně anaerobní prostředí; stálá teplota; optimální ph; vhodné složení substrátu; [28] Princip činnosti anaerobní digesce Proces anaerobní digesce probíhá ve čtyřech na sobě závislých základních fázích: 1) hydrolýza - štěpení hydrolytickými mikroorganismy makromolekulárních organických látek na menší molekuly; 2) acidogeneze - štěpení produktů hydrolýzy na jednodušší látky (alkoholy, kyseliny, CO 2, H 2 ); 3) acetogeneze - tvorba kyseliny octové, CO 2 a H 2 ; 4) methanogeneze - vznik metanu z kyseliny octové; Samotný průběh čtyřfázové anaerobní digesce je zobrazen na obrázku 2-11, který znázorňuje 4 základní fáze, jejich vazby a výsledný vznik produktů. KOMPLEXNÍ ORGANICKÝ MATERIÁL (celulóza, hemicelulózy, bílkoviny, atd.) Hydrolýza MONO- A OLIGOMERY (cukry, peptidy, aminokyseliny atd.) Acidogenese MEZIPRODUKTY (mastné kyseliny, alkoholy atd.) Acetogenese H 2 + CO 2 Hydrogenotrofická metanogeneze CH 4 + CO 2 acetát Acetotrofická metanogeneze Obr Průběh čtyřfázové anaerobní digesce [29]

25 Str Výhody a nevýhody anaerobní digesce Mezi výhody anaerobní digesce patří: snížení znečistění životního prostředí; vysoká efektivita nakládání s odpady; omezení emisí skleníkových plynů; recyklace základních živin pro výživu rostlin; možnost výroby energie a minerálních hnojiv; Nevýhody technologie jsou následující: vysoké finanční náklady na technologická zařízení a jeho provoz; možnost výskytu nebezpečných plynů (amoniak); hluk strojního zařízení; náročnost sběru a svozu BRO; zápach při nedodržení technologických postupů; [31]

26 Str KOMPOSTOVÁNÍ Pro podrobnější popis zpracování BRO byla vybrána jedna z nejvíce šetrných k životnímu prostředí metod kompostování. V této kapitole bude popsán praktický princip průběhu kompostování, typy kompostáren, kontrola kvality výsledného produktu a uvádění výsledného produktu na trh. 3.1 Proces kompostování Celý proces kompostování se skládá z následujících bodů: přejímka surovin; vstupní úprava surovin; vlastní proces kompostování; výstupní kontrola kvality, uvádění hotového kompostu na trh; Přejímka surovin Proces kompostování začíná již ve chvíli přejímky surovin (biologicky rozložitelného odpadu) na kompostárnu. Podle přílohy č. 2 vyhlášky č. 383/2001Sb. o podrobnostech nakládání s odpady, přejímka surovin (biologicky rozložitelného odpadu) musí být provázena následujícími činnostmi: 1. kontrola dokumentace přejímaných surovin (provádí se v případě jednorázové nebo první dodávky ze řády dodávek v jednom kalendářním roce); 2. vizuální kontrola každé dodávky surovin; 3. namátková kontrola surovin za účelem ověření jeho shody s popisem uvedeným v dokumentech; 4. záznam množství a charakteristik (kód druhu, kategorie, původ apod.) surovin přijatých na kompostárnu; 5. vydání písemného potvrzení o každé dodávce surovin přijatých na kompostárnu; [46] Při přijetí biologicky rozložitelného odpadu na kompostárnu dodavatel tohoto odpadu musí poskytnout provozovateli kompostárny následující informace a doklady o kvalitě dodávaného odpadu (jedná se o případy jednorázové nebo první z řady dodávek v jednom kalendářním roce): 1. identifikační údaje průvodce odpadu a jeho dodavatele (název, adresa, identifikační číslo bylo-li přiděleno); 2. kód odpadu, jeho kategorie a popis vzniku; 3. předpokládané množství odpadu v dodávce; 4. předpokládaná četnost dodávek shodného odpadu a předpokládané množství odpadu dodaného do kompostárny za rok; 5. protokol o odběru vzorků odpadu; 6. protokol o vlastnostech odpadu ve formě výsledků zkoušek, zaměřených na zjištění podmínek vylučujících odpad z nakládání v příslušném zařízení; [46]

27 Str Vstupní úprava surovin Jak už bylo řečeno v předchozí kapitole - kompostování je aerobní biologický proces rozkladu, během kterého se organická hmota přeměňuje na stabilní humusové látky. Tento proces se liší od analogického procesu přeměny organické hmoty v půdním prostředí. Proces kompostování je výrazně intenzifikován neboli urychlen pomocí určité přípravy surovin (drcení, štěpování), optimalizací surovinové skladby a podmínek průběhu procesu kompostování (teplota, vlhkost, provzdušňování). [32] Nejprve jsou zde uvedeny možnosti přípravy surovin určených ke zpracování kompostováním. Tyto možnosti přímo souvisí s vývojem speciální kompostovací techniky, která komplexně zahrnuje drticí a štěpkovací zařízení. A během samotného procesu se uplatňují překopávače kompostu. Drtiče a štěpkovače provádějí tzv. dezintegrací suroviny, což je rozdružení na menší částice nebo rozbití fyzikální struktury. Tento krok umožňuje dosažení takřka homogenní hmoty a tím i zvýšení účinnosti a rychlosti průběhu procesu kompostování. Správná dezintegrace vede také ke zvýšení efektivity vložených finančních prostředků. Pomocí drtičů a štěpkovačů je možné dosáhnout různé velikosti částic, která jsou dány charakterem suroviny. Obecně menší částice suroviny tvoří větší oxidační a styčnou plochu, což zvyšuje účinnost průběhu biodegrabilního procesu, avšak menší komponenty většinou vyžadují větší ekonomické náklady na jejich rozmělnění. Většinou u lépe degradujících surovin mohou být částice větší. Dezintegrace suroviny je energeticky vcelku náročná operace, proto je vhodné ji spojit s jinými operacemi. Například se sklízením rostlin sklízející řezačkou. Princip je založen na tom, že sklízející řezačka odděluje sklízenou část rostliny a dopravuje ji do řezacího ústroje, kde probíhá její dezintegrace a doprava vzniklé řezanky do dopravního prostředku. Možné druhy moderních sklízejících řezaček jsou uvedeny na obrázku 3-1. Obr. 3-1 Sklízející řezačky [33] Pro tzv. jemnou dezintegraci se používá drtičů nebo štěpkovačů. Štěpkovače představují stroje určené pro dezintegraci rostlinné biomasy na bázi dřevin beztřískovým dělením pomocí nožů umístěných na rotujících částí. Kvůli možnosti nastavení velikosti výstupných částic toto zařízení umožňuje výrobu štěpky požadované velikosti. Převládající druh namáhání používající ve štěpkovači je střih. Na obrázku 3-2 je znázorněno typické provedení dnešních moderních štěpkovačů.

28 Str. 28 Obr. 3-2 Ukázka štěpkovačů [33] Drtiče slouží k rozmělňování suroviny a používají se v případě, kdy není požadována přesná velikost výstupních částic a také pro zpracování nesourodého směsného odpadu. Drtiče kombinují několik druhu namáhaní. Převážně převládá naráz, dále pak lom a roztíraní. Jemná dezintegrace pomocí tohoto zařízení je většinou řešena jako vícestupňová a umožňuje eliminaci nerovnoměrnosti velikosti výstupních částic. Modely drtiče jsou znázorněny na obrázku 3-3. [33, 35] Obr. 3-3 Ukázka mobilních drtičů [33, 35]

29 Str. 29 Další nezbytnou kompostovací technikou jsou překopávač kompostu. Překopávače kompostu zajišťují provzdušnění kompostu a tím navozují optimální průběh mikrobiální činnosti. Jejich ukázka je uvedena na obrázku 3-4. [34] Obr. 3-4 Překopávače kompostu [36, 37] Mimo výše uvedené prostředky se také používají kolové traktory a čelní nakladače, které slouží jako pomocné prostředky k transportování a nakládání surovin. Jejich ukázka je uvedena na obrázku 3-5. Obr. 3-5 Kolový traktor a čelní naběrač [38, 39] A na obrázku 3-6 je technický prostředek, spojující funkci traktoru a nakladače. Obr. 3-6 Kolový traktor s funkcí nakladače [40]

30 Str. 30 Použití konkrétní kompostovací techniky závisí na typu kompostárny, které budou rozebrány v kapitole Typy kompostáren. Následující kapitola bude zaměřena na výstup z kompostovacího procesu hotový kompost Kontrola kvality hotového kompostu Konečným produktem procesu kompostování je kompost. Jeho použití je stanoveno podle vyhlášky č. 341/2008 Sb. O podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. A bude tedy určeno v závislosti na skupině a třídě, kam bude zařazen podle kvalitativních znaků (viz. příloha B této práce). Kriteria a požadavky pro hodnocení konečného produktu jsou hlavně limitní koncentrace určitých rizikových látek a prvků, která hotový kompost může obsahovat. Tyto limitní hodnoty jsou uvedeny v tabulce 3-1. Tab. 3-1 Limitní koncentrace rizikových látek v hotovém kompostu (příloha č. 5 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Sledovaný ukazatel Jednotka Výstupy (skupina 2) Třída I Třída II Třída III Stabilizovaný biologicky rozložitelný odpad (skupina 3) Arsen (As) mg/kg sušiny Kadmium (Cd) mg/kg sušiny Chrom (Cr celkový ) mg/kg sušiny Měď (Cu) mg/kg sušiny Rtuť (Hg) mg/kg sušiny 1 1,5 2 5 Nikl (Ni) mg/kg sušiny Olovo (Pb) mg/kg sušiny Zinek (Zn) mg/kg sušiny PCB mg/kg sušiny 0,02 0,2 - dle způsobu využití PAU mg/kg sušiny dle způsobu využití Nerozložitelné % hm. max. 2% max. 2% - - příměsi >2 mm hm. hm. AT 4 mg O 2 / g sušiny < 10 Kde: PCB - polychlorované bifenyly; PAU - polycyklické aromatické uhlovodíky; AT 4 - Test respirační aktivity, testovací metoda pro hodnocení stability biologicky rozložitelného odpadu na základě měření spotřeby O 2 za 4 dny. Pokud je AT 4 testovaného materiálu nižší než 10 mg O 2 /g sušiny není již tento materiál považován za biologicky rozložitelný. [47] Mimo obsahu rizikových látek se hotový kompost také hodnotí podle znaků jeho jakosti, které jsou uvedeny v tabulce 3-2. Tab. 3-2 Základní znaky kvality kompostu (příloha č. 5 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Znaky jakosti Jednotky Hodnota znaku jakosti Vlhkost % hm. Od zjištěné hodnoty spalitelných látek do jejího dvojnásobku, min. 40 až 65 Spalitelné látky v sušině vzorku % hm. min. 25 Cel. dusík přepočtený na vysuš. vzorek % hm. min. 0,6 Poměr C:N* min. 20 (max. 30) ph - 6,0-8,5 Nerozložitelné příměsi % hm. max. 2,0

31 Str. 31 Kontroluje se také i účinnost prováděné hygienizace, což je devitalizace patogenních mikroorganizmů, prostřednictvím vytváření takového prostředí, ve kterém bakterie nemohou přežít. Takové prostředí se vytváří vysokou teplotou (minimálně 70 C) a její následním udržováním (minimálně 60 minut). V tabulce 3-3 jsou uvedeny teploty a doba hygienizace pro různé odpady a technologie jejich kompostování. [48] Tab. 3-3 Teplotní režimy při hygienizaci kompostování (příloha č. 2 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Technologie Vstupy Teplota, doba Malé zařízení Odpady ze zahrad a zeleně 45 C, 5 dní Kompostování Odpady ze zahrad a zeleně, zbytková 45 C, 10 dní biomasa ze zemědělství Kompostování Biologicky rozložitelné odpady (dle 55 C, 21dní 65 C, 5 dní přílohy č. 1 seznam A) Kompostování v uzavřených prostorách Biologicky rozložitelné odpady (dle přílohy č. 1, seznam A) 65 C, 5 dní Kontrola účinnosti hygienizace se ověřuje monitoringem technologických parametrů procesu (například teplotou, vlhkostí, dobou zpracování apod.) a sledováním indikátorových mikroorganismů, které jsou uvedeny v tabulce 3-4, při určité četnosti kontrol uvedených v tabulce 3-5. Tab. 3-4 Kriteria pro kontrolu účinnosti hygienizace prováděné na základě sledování indikátorových mikroorganismů (příloha č. 5 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Indikátorový mikroorganismus Salmonella spp. Termotolerantní koliformní bakterie ** Enterokoky ** Výstup Jednotky Počet zkoušených vzorků při každé výstupu Rekultivační kompost Rekultivační KTJ v 1 5 kompost Rekultivační kompost Limit (nález/ktj * ) nález v 50g 5 Negativní gramu KTJ v 1 gramu 5 2 < < 50 2 < < 50 Kde: * KTJ - kolonie tvořící jednotky ** Z odebraných 5 vzorků musí minimálně stanovený počet vyhovět předepsaným limitům. Četnost kontrol hotového kompostu se provádí v závislosti na roční produkci kompostu a je uvedena v tabulce 3-5. Tab. 3-5 Četnost kontrol hotového kompostu (příloha č. 5 k vyhlášce č. 341/2008 Sb.) Roční produkce výstupů Jednotky Četnost kontrol výstupů Do 150 malé zařízení t 1 x za rok t 2 x za rok * t 4 x za rok * 5001 a více t 12 x za rok * Pozn.: *v případě celoročního provozu se kontroly provádějí se stanovenou četností v zimním a letním období [47]

32 Str. 32 Kontrola při odbytu kompostu se provádí certifikovanou laboratoří a hotový kompost je nutné registrovat na Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském Uvádění kompostu na trh Aby vyrobený kompost odpovídající stanoveným podmínkám bylo možné uvádět na trh nebo do oběhu, musí být zpracována průvodní dokumentace, obsahující následující informací: a) identifikační údaje výrobce a distributora (název a sídlo nebo jméno a přímení, bydliště a místo podnikání, liší-li se od bydliště); b) název výstupu (kompost), jeho zařazení do příslušné skupiny podle přílohy B; c) datum výroby, balení a expedice kompostu; d) vlastnosti kompostu výsledky zkoušek sledovaných ukazatelů kompostu (viz. příloha č. 3) a další údaje o jeho složení; e) návod k použití kompostu (označení třídy a skupiny, k nimž kompost patří, způsob jeho aplikace, doporučené dávkování, apod.); f) způsob balení kompostu (údaje o jeho množství v obalu, například jeho objem, hmotnost, počet obalů v případě skupinového obalu); g) předpokládané místo použití kompostu; h) doba použitelnosti a doporučený způsob skládkování kompostu; i) způsob distribuce kompostu; j) vliv kompostu na jiné výrobky; [47] 3.2 Typy kompostáren Postupem času se zpracování biologicky rozložitelného odpadu pomocí kompostování rozdělila na několik typů základních druhů. Jednotlivé typy kompostáren se liší samotnou technologií ale i samotnými rozměry a objemem zpracovávaného materiálu Kompostování v pásových hromadách Klasickou a nejčastěji používanou technologií kompostování je kompostování v pásových hromadách. Kompostárna je zpravidla umístěná na volné, zpevněné a vodohospodářsky zabezpečené ploše. K vybudování takové plochy neexistují žádná pravidla, ale každé z takových ploch musí splňovat následující podmínky: - zabezpečení volného přístupu techniky k zpracovávaným surovinám; - vyloučení kontaktu zpracovávaných surovin s podzemními a povrchovými vodami a okolní půdou; - spad kompostovácí plochy minimálně 2 %; - zabezpečení odvodu srážkových vod s kompostárny do speciálních jímek odpovídající kapacity; [41]

33 Str. 33 Kompostování v pásových hromadách umožňuje zpracovávat chlévskou mrvu, koňský hnůj, dřevní štěpky a piliny, stařinu, nekvalitní seno a slámu atd. Na kompostárně tyto bioodpady jsou nejprve vážené na mostové váze (1). Poté se odpad převáží, drtí se nebo dále upravuje pomocí příslušné techniky (2) a obvykle pomocí čelního nakladače se formují do podélné hromady (3). Provzdušňování se zabezpečuje překopávačem (4). Během procesu kompostování se hromady přikrývají kompostovácí plachtou (5), aby nedocházelo ke zbytečnému vysychání a splachování rozpustitelného obsahu dešťovými srážkami. Periodicky se měří teplota kompostu. Každá kompostárna s vodohospodářskou zabezpečenou plochou musí mít vodní jímku (7), do které stéká přebytečná voda, případně přebytky vody po čistících procesech. Hotový kompost může být dále ještě zpracován, například proséváním nebo balením. Ale nejčastěji je expedován v hrubém stavu (8). Na obrázku 3-7 je schéma kompostárny s využitím technologii kompostování v pásových hromadách. Obr. 3-7 Kompostování v pásových hromadách [32] Tento typ kompostárny je většinou vybaven následující technikou a zařízením: - kolový traktor; - čelní nakladač; - překopávač kompostu; - drtič nebo štěpkovač; - dávkovací zařízení kapalin; - teploměr; - kompostovací plachty; Výhody tohoto typu kompostování jsou: - jednoduchost procesu při dodržení základních pravidel kompostování;

34 Str dobrý hygienizační účinek; - relativně nízké provozní náklady (kolem 1000 až 3500 Kč na 1 tunu instalované kapacity zařízení za rok); [32, 42] Bohužel tento typ má jednu značnou nevýhodu. Stavba vodohospodářsky zabezpečené plochy je docela nákladná 800 až 2000 Kč za m 2, proto je zpravidla výhodnější používat už zabezpečené plochy, například úhelné sklady, sklady hnojiv a zemědělská složiště apod. Běžná stálá kompostárna tohoto typu umožňuje roční produkci kompostu víc než 500 tun ročně [41, 43] Kompostování v pásových hromadách na zastřešené ploše Druhý typ kompostování, který využívá vodohospodářsky zabezpečenou plochu je také kompostování v pásových hromadách, ale základem této stálé kompostárny je zastřešená plocha - hala. Kompostování probíhá v uzavřeném prostoru, který tvoří betonová podlaha s určitým spádem mezi jednotlivými hromadami. Zabrání se tak smísení kompostováných šťáv. Základními surovinami pro skladbu kompostu v tomto případě slouží převážně travní hmota různé kvality a separovaná kejda skotu, které je do kompostu přidávána pro zabezpečení vhodného poměru C:N. V malém množství se také může doplňovat sláma a kukuřičná siláž. Schéma zastřešené kompostárny je uvedeno na obrázku 3-8. Klasická zastřešená kompostárna zahrnuje pásovou hromadu (1), kde probíhá překopávání pomocí techniky (2), vlhčení (3) a měření teploty (7). Pro odvětrávání je hala vybavena větrací šachtou (4) a vzduchotechnickými rozvody (5). Pro větší zařízení je také využíván biofiltr (6) a přístroj na měření obsahu vzdušného kyslíku (8). Poslední částí stavby je velín s administrativním prostorem (9). Obr. 3-8 Kompostování v pásových hromadách na zastřešené ploše [42]

35 Str. 35 Tento typ kompostárny je zpravidla vybaven následujícím zařízením: - kolový traktor s plazivou rychlosti; - separátor kejdy; - traktorový překopávač kompostu; - manipulátor; - rotační síto; - čelní nakládač; - teploměr; Kvůli uzavřenému prostoru je zastřešená kompostárna ideálním řešením pro celoroční provoz, i když zpravidla produkce vstupních surovin je spíše sezónní záležitostí. [41, 42] Kompostování ve vacích Třetí druh kompostárny pro kompostování pásové hromady je kompostárna využívající kompostovácí vaky. Proces kompostování probíhá v pásových hromadách, umístěných v uzavřených PE-vacích, díky čemu plocha pod vaky nemusí být vodohospodářsky zabezpečená, ale pouze pevná volná plocha s únosností kolem šest tun na čtverečný metr. Bohužel plocha, kde probíhá příjem, třídění, úprava (homogenizace, promíchávání) a případně skladování dovezených BRO před jejich zakládáním do vaků, musí být vodohospodářsky zabezpečená. Kompostování v komponovacích vacích se skládá z následujících kroků: příjem surovin; založení surovin do vaků; kompostování; případně další zpracování hotového kompostu (prosévání, balení) a jeho expedice; Surovinami pro kompostování ve vacích je převážně listí, dřevní štěpka, posečená tráva apod. Při přípravě suroviny k naplnění vaků musí být věnována zvýšená pozornost receptuře surovinové zakládky, homogenitě a teplotě surovin a také poměru C:N, protože po uzavření vaků už není možné surovinovou zakládku měnit. Suroviny zůstanou ve vacích na dobu veškerého komponovacího cyklu, což je kolem 6 až 8 týdnů. Před uložením na hromadu se suroviny míchají a homogenizují se. Poté speciální stroj (viz. Obrázek 3-9), který je vybavený speciální vahou, podle hmotnosti naplňuje zpracovanými surovinami kompostovací vaky. Tyto vaky se ukládají na zpěvněnou kompostovací plochu. Překopávání surovin během kompostování neprobíhá, proto se potřebná aerace zajišťuje pomocí PE-hadice, která se vkládá do vaků současně se surovinami. Podle výsledků kontinuálního monitorování teploty surovin se vzduch hadicí rovnoměrně přivádí do vaků. Hotový kompost se vyjímá z rozříznutých vaků, případně se zpracovává a expeduje se. [44]